Part02. 네트워크와 케이블 그리고 친구들

• LAN(Local Area Network) : 어느 한정된 공간에서 네트워크 구성
  작은 범위의 컴퓨터 네트워크를 말하며, 이더넷으로 구성되어있어 물리계층(1계층)과 데이터링크 계층(2계층)과 관련이 있다.
  LAN에서는 데이터를 전송할 시에는 브로드캐스트 방식으로 전달한다.
• WAN(Wide Area Network) : 멀리 떨어진 지역을 서로 연결 한다
  광범위 대규모 네트워크를 말하며, 멀리떨어진 LAN이나 내선 전화망을 연결하기 위한 다리역할을 한다.
  KT,SK,LG같은 전기 통신업자가 운영하고, 요금을 지불하여 WAN회선을 사용한다. 데이터를 Point to Point로 전달한다.
• 이더넷(Ethernet) // 48비트 길이의 고유MAC주소를 가지고 상호간 데이터를 주고 받을수 있도록 만들어 졌다.
  네트워크를 만드는 방법 중 하나

• 특징
  CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Destection) 프로토콜을 사용하여 통신한다.
  이더넷 환경에서 통신을 하고 싶은 Computer가 네트워크 상 통신이 일어나는지 확인한다. (Carrier Sense)
  통신을 하고 있으면 기다리고, 통신이 없어지면 데이터를 네트워크상에 실어 보낸다.
  두 개 이상의 Computer가 동시에 데이터를 실어 보내는 경우(Multiple Access)가 발생하는데, 데이터를 보내다가 부딪치는 경우 충돌(Collision)이 발생했다고 한다.
  충돌이 발생 했을 경우 랜덤한 시간동안 기다린 다음 데이터를 전송한다 **15회 충돌 시 데이터 전송 포기**

• 토큰링 (Token-Ring)
  여러대의 Computer가 묶여 네트워크에서 토큰을 가지고 있는 Computer만 데이터를 전송 할 수 있다.

• 특징
  토큰을 가진자가 우선권을 가지며, 데이터 전송이 끝나면 토큰을 넘겨주기 때문에 충돌이 없다.
  하지만 다른 Computer들이 보낼 데이터가 없어서 네트워크가 놀고있어도 토큰이 올때까지 기다려야 한다. (현재 사용되지 않음)
  Ethernet Speed : 100/1000Mbps
  Token-Ring Speed : 4/16Mbps

• UTP (Unshielded Twisted-pair) : 비차폐 연선
• STP (Shielded Twisted-pair) : 차페 연선
• FTP (Foil Screended Twisted-pair)

• FTP나 STP는 UTP에 비해 가격이 비싸 사무용이나 집에서 사용하기에는 적절하지 않다.

• 규격

1. CAT.1 (카테고리 1) : 전화망
2. CAT.2 (카테고리 2) : 4Mbps속도로 전송하는 케이블
3. CAT.3 (카테고리 3) : 10 Base T 네트워크사용 케이블, 최대 10Mbps속도 전송 케이블
4. CAT.4 (카테고리 4) : 토큰링 사용 케이블, 최대 16Mbps속도 전송 케이블
5. CAT.5 (카테고리 5) : 최대 100Mbps속도 전송 케이블

• 케이블 종류
  ex) 10 Base T = 10Mps의 속도를 지원하는 BaseBand UTP 케이블
  ex) 10 Base 5 = 10Mps의 속도를 지원하며 최대 500미터까지 통신 가능한 BaseBand
  - baseband(디지털 방식) / broadband(아날로그 방식)

광케이블의 한가닥을 ‘코어’라고 부르며 통신을 위해서는 최소 2코어의 광케이블이 필요하다.
광케이블은 싱글모드, 멀티모드로 나뉘어진다.
싱글모드(SM – Single Mode Fiber) : 장거리 고전송 용도로 사용된다.

멀티모드(MM – Multi Mode Fiber) : 내브 스위치 간 또는 서버와 스위치간 용도로 사용 된다.

• MAC(Media Access Control) : 네트워크에서 시스템의 고유한 하드웨어번호
  48bit(6octet) 랜카드 또는 네트워크에 고정되어있는 유일한 주소
  08-62-66-30-23-81
  앞(24bit) : OUI(Organizational Unique Identifier) 제조사 코드
  뒤(24bit) : 일련번호

ARP(Address Resolution Protocol) : 논리적 주소를 기반으로 물리적 주소를 알아오는 프로토콜
Layer2계층 목적 IP주소에 대한 MAC주소 변환 동작을 담당한다.
( IP -> MAC으로 변환 할 때 ARP / MAC -> IP 로 변환 할 때 RARP라 한다. )

• 유니캐스트(Unicast)
  가장 많이 사용되는 통신 방식이며, 출발지MAC 과 목적지MAC을 통해 통신한다.
  특정 목적지의 주소 하나만을 가지고 통신하는 방식이며 다른PC들의 CPU성능을 저하 시키지 않는다.
• 브로드캐스트(Broadcast)
  로컬 랜 상에 붙어있는 모든 네트워크 장비들에게 보내는 통신 방식
  브로드 캐스트 맥 주소는 FF:FF:FF:FF:FF:FF로 정해져있는데 이렇게 보냈을 경우 랜카드는 자신의 맥 주소와 일치하지 않더라도 무조건 패킷을 CPU로 보내게 된다.
  CPU사용량이 증가하여 PC성능 저하가 발생하게 된다.
• 멀티캐스트(Multicast)
  보내고자 하는 정보를 그룹 내 일정 네트워크 장비들에게만 한번에 보낼 수 있는 통신 방식
• OSI7계층

1. Physical Layer (물리 계층) : 물리적 매체를 통해 비트(bit)흐름을 전송

• 장비 : 허브, 리피터 / 프로토콜 : Ethernet.RS-232C

2. Data Link Layer (데이터 링크 계층) : 오류없이 한 장치에서 다른 장치로 프레임(Fream)을 전송

• 장비 : 브리지, 스위치 / 프로토콜 : MAC, PPP

3. Network Layer (네트워크 계층) : 다중 네트워크 링크에서 패킷(Packet)을 발신자로부터 목적지로 전달

• 장비 : 라우터 / 프로토콜 : IP, ICMP, IGMP

4. Transport Layer (전송 계층) : 패킷들의 전송이 유효한지 확인하고 신뢰성 통신을 보장하며 머리말 세그먼트(Segmant)를 포함

• 장비 : 게이트웨이 / 프로토콜 : TCP, UDP, ARP

5. Session Layer (세션 계층) : 통신 세션을 구성하는 계층, 포트(Port)연결

• 프로토콜 : SSH, TLS

6. Presentation Layer (표현 계층) : 제어코드나 문자 및 그래픽등의 확장자(jpg, git, mpg)로 변환

• 프로토콜 : JPEG, MPEG, SMB, AFP (이해 가능한 포맷 변환)

7. Application Layer (응용 계층) : 사용자가 네트워크에 접근 할 수 있도록 서비스를 제공 한다.

• 프로토콜 : DHCP, DNS, FTP, HTTP 서비스 제공

** OSI7계층이 만들어진 이유?
데이터의 흐름파악이 쉽고, 문제 해결의 편리하며, 층별 표준화로 인해 여러 회사 장비를 써도 네트워크가 이상없이 동작한다.